温度传感器校准系统中红外信号检测电路设计

为了提高红外探测器检测红外微弱信号的精度,采用晶体管恒流偏置电路,使用低噪声高速运算放大器构成了前置放大电路。运用电路理论建立放大电路的噪声等效模型,采用叠加法计算1级放大输出端的噪声电压。通过中温黑体炉红外辐射实验,测试电路性能,取得了500℃~700℃时的电压波形,计算得出信噪比为7.25×103。结果表明,红外探测器前置放大电路达到高信噪比、响应速率快、抗干扰强的应用要求,可以对红外微弱信号检测放大。     

前置放大器与高阻抗有机光导探测器的匹配研究

红外有机半导体探测器是一个新兴红外研究领域,并有着广阔的、诱人的应用前景.而与之匹配的前置放大器,不但是展现材料和器件光电特性的核心部件,而且其性能将最终制约探测器的应用范围.研究了红外有机半导体光导探测器与前置放大器的偏置方式、耦合方法和噪声特性等关键技术,并结合实验测试结果,系统讨论了有机高阻光导探测器与前置放大器匹配设计的一般规律.     

红外探测器用偏置电压源的设计及其低频噪声测量

红外成像系统利用光学系统和红外探测器接收目标物体的红外辐射,并将红外辐射分布图以人眼可观测的方式显示出来。成像处理电路功能包括为探测器提供电源、偏置电压和驱动信号使探测器能够正常工作。偏置电压源的噪声将给探测器的输出引入噪声,增大系统的NETD,降低系统性能。在设计低噪声偏置电压源的基础上,采用经典噪声测量电路对偏置电压源的噪声进行了测量。为测量偏压源的低频噪声,噪声测量电路分为前置放大电路和0.1~10 Hz滤波电路。对红外探测器用偏置电压源各级电压进行噪声测量后,得出了噪声值最小的红外探测器用偏置电压源的设计方案。     

基于红外探测器的前置放大器噪声特性分析

红外探测器的快速发展引起了国内外的广泛关注,但其读出电路的发展却相对滞后。如何降低电路噪声是读出电路研究热点之一,本文就红外探测器的电压型和跨导型两种基本结构前置放大器,建立了噪声等价模型,分析比较了其信噪比。并根据具体探测器对前置放大器进行了优化设计,以广泛适用于各种类型的红外探测器。     

高增益低噪声热释电红外探测器前置放大器设计研究

提出一种新的高增益低噪声热释电红外探测器电路模型.采用双极型结型场效应(BJFET),通过改变时间常数解决了热释电前置放大器输出信号弱和易受干扰的关键问题,理论推导了热释电电路的输出电流和电压响应,系统地分析了改进的前置放大器的噪声和温度特性.经实验验证:该电路实现了大电流、宽频带、高增益、低噪声等优化特性.     

热释电BST薄膜红外探测器噪声分析及前置放大电路设计

针对热释电红外探测中微信号放大时的低信噪比问题,在分析热释电红外探测器及前置放大电路噪声来源的基础上,提出了一种热释电红外探测前置放大电路.电路仿真表明,文中所设计的前置放大电路具有低频特性好、高信噪比、高增益的特点,能有效放大微弱信号.     

用于红外探测器的低温工作的低噪声跨阻抗放大器

在AIT发展空间应用红外照象技术期间,我们对用于超低背景红外探测器的前置放大器进行了研究。噪声等效功率低于1.0 ×10~(-16)WHz~(-1/2)的探测器,许多情况下,受其前置放大器的噪声的限制。对于这种应用的最适当的放大器,如文献[1]所述,是所谓跨阻抗放大器,构成这种电路的最普通方法是在致冷系统里使用场效应晶体管,而在室温下使用运算放大器。最佳的情况是只使用一个低温工作的运算放大器。然而迄今,对于这种特殊的应用,没有可供符合下列苛刻要求的运算放大器商品。这些     

红外探测器的低噪声前置放大电路设计

在红外探测器的工程应用中,前置放大电路是影响整个探测系统性能的重要组成部分。本文从制冷型碲镉汞光导红外探测器的工作特性出发,设计了一种恒流偏置的低噪声前置放大电路。对电路的工作原理以及噪声性能进行分析,并进行了电路仿真验证以及低噪声的性能测试。实验结果表明,基于窄带滤波法设计的前置放大电路信噪比达到80 dB,具有60~120 dB的可调增益,可以有效抑制噪声并检测到10-8A量级的微变交流信号,在信号检测方面达到了良好的检测效果。     

红外光谱仪中微弱信号检测电路的低噪声设计

被动式傅里叶变换红外光谱(FTIR)遥感技术越来越多的应用在开放环境中探测目标化合物和气相鉴定,该文设计了基于HgCdTe光电导型红外探测器的红外信号检测电路,该电路在红外遥感系统中用作信号调理,具有高信噪比、高灵敏度的工作特性。根据探测器接收干涉光后输出的微弱电信号来设计微分电路和二级放大电路,运用标准的电路理论为检测电路建立等效噪声模型,通过叠加法计算出电路输出端总的电压噪声和信噪比,最后从工程设计角度提出了抑制噪声的方法。实验结果表明,检测电路在室温,一个标准大气压下能稳定的输出大气干涉红外光转换成的电信号,可实现对大气的红外遥测。     

深低温、低功耗、低噪声微型前置放大器

为了降低红外系统的噪声,提出了一种新的电路结构,利用单端折叠共源共栅结构和MOS管工作在线性区做反馈电阻,设计了一种在深低温(100K左右)工作的高性能低功耗、低噪声前置放大器。分析了其噪声特性,并提出了减少噪声的措施,仿真结果显示该前置放大器的输出电压噪声很小,3dB带宽大于10kHz。此前置放大器用1.2μm的标准CMOS工艺制造完成,四单元芯片的大小为2.1mm×2.9mm。经测试,这种前置放大器在深低温下能正常工作,反馈电阻大小为兆欧级,等效输入噪声电流仅0.03pA/Hz1/2,单元功耗小于1mW,与红外探测器连接后工作正常,线性度较好。     

焦平面输入电路研究

在混合式焦平面阵列中，探测器和读出电路的耦合通过输入级电路实现。为分析输入电路对探测器-放大器系统性能的影响，用分立元件设计制作了一个三级的前置放大器并进行了模拟实验，实验表明放大器输入级噪声是造成探测器信噪比下降的主要因素，应用中应该选用具有特定噪声性能的放大器与探测器匹配。研究了焦平面中常用的直接注入(DI)和电容反馈放大电路(CTIA)与探测器耦合时在噪声、输入阻抗、工作点匹配等方面应具备的条件。提出了临界输入阻抗的概念，实验表明，当电路的输入阻抗低于此临界值时(对于GaN p?蛳i?蛳n 光伏探测器来说约为106 Ω)，焦平面才能获得较高的注入效率。     

一款前置放大器的低噪声设计与分析

描述了有关放大器的噪声机理和特性,详细论述了前置放大器的低噪声设计步骤和过程,并根据晶体管的噪声特性曲线和噪声系数等值曲线对输入晶体管的偏置进行了理论计算。     

晶体管六声道前置放大器

面对SACD和DVD-Audi o多声道高质量音源的发展,便有了多声道前置放大器的需求。众所周知,用于高保真音响系统的前置放大器有两个基本特征,一是半导体电路的电源电压相当高,二是输出晶体管可给出的电流足够大。本文介绍的前置放大器的电源电压高达60V,其晶体管可给出的电流为15mA。该前置放大器的输出信号电压为25Vpp,谐波失真小于1%,即在20Hz～20kHz范围内输出信号电压为1Vef f,谐波失真小于0.01%。一、原理图1为前置放大器原理图。六个声道中的每个声道均由一个包含三个晶体管的组件构成。场效应管T1(BF245C)的偏压由偏置电路R1和R…     

晶体管放大器偏置电路的噪声计算

本文首次给出了晶体管放大器三种电路组态各管脚偏置噪声的计算方法。该方法能够定量模拟晶体管放大器不同工作状态下的偏置噪声，从而为晶体管放大器偏置电路的噪声分析和低噪声优化设计提供了有利的工具。     

基于偏置电压自适应调整的红外图像增强技术

根据国内常见的微测辐射热计器件结构原理及读出电路,研究了偏置电压与噪声等效温差的关系,推导了偏置电压与探测器输出电压的线性方程.提出了基于直方图统计的偏置电压调整模型,降低探测器的噪声等效温差,增强图像对比度,使此种类型的红外探测器能够用于各种目标场景的探测.实验证明,偏置电压自适应调整技术应用于红外图像实时处理系统中...     

用于低温致冷光导红外探测器的直接耦合低噪声前置放大器

转移阻抗前置放大器(TIA)是一种直接耦合的负反馈工作电路,它已成功地应用到超高阻抗低温致冷光导探测器电路中。前置放大器的开环增益可简化有关这电路的全部时间常数。这样的放大器,有9×10~(10)Ω的转移阻抗电阻,产生均匀的频率响应达700Hz,是无补偿探测器-前置放大器响应频率0.184Hz的3800倍。TIA放大器较之一般的电路有很大的优点。由于它的实际接地,使探测器偏压保持常数,而改善了直线性;使前置放大器的开环增益降低前置放大器的输入阻抗和输入信号电压,因而降低了微音器的灵敏度和减少了多元件探测器阵列中的相互串音。TIA电路中前置放大器噪声,如同别的均衡电路的噪声一样,会减低探测器的探测度,所以,一定要减到最小。本文研究其关系,得出TIA前置放大器的热噪声和前置放大器的噪声极限。这个前置放大器的设计电路,已在LWIR频谱仪中成功地使用。1973年3月22日,在阿拉斯加Poker低地,用黑雁VC火箭发射了这个LWIR频谱仪,在45-185km的高度范围内,取得了6.72-23.2μm的极光发射光谱,在9.6和15μm处其主要的特性受到臭氧和二氧化碳的影响。     

基于APD的光电探测器电路研究与设计

提出将APD与前置放大器电路配合使用的最佳方法.利用光电转换信噪比数学模型,确定选择与APD匹配的电路器件,给出了前置放大器采用低噪声的分体器件与集成运算放大器相组合的设计方法.通过对前置放大器重要参数信噪比进行测量和分析.结果表明,该探测器电路信噪比优于直接与集成运算放大器匹配的探测器电路,且可靠性高,宜扩展,具有广泛的应用前景.     

HgCdTe探测器的低噪声集成放大器

HgCdTe红外探测器的噪声很低,为了不降低探测器的性能,配用前置放大器的噪声应低于2nV/(1/Hz)~2。作者曾经详细分析了这个问题并指出:分立型低频低噪声晶体管3DX6适于大部分中、长波HgCdTe探测器的要求。随着对放大器小型化的需要,以及多元探测器对放大器的低噪声的需要增加,迫切要求有适合于HgCdTe探测器使用的集成化低噪声     

一种基于宽带低噪声THS4012运放的激光测高仪前置放大电路设计与实现

激光测高仪依靠回波信号包含的信息来反演地面目标的物理特性,因此必须保持回波信号的保真度和高信噪比.通过选择合适的探测器、设计与探测器匹配的放大电路、设计可以最大信噪比提取信号并保持滤波信号波形的滤波器来达到系统指标.讨论了激光测高仪前置放大电路的设计原则,分析了测高系统中对放大器选择的要求.实验表明,所设计的前置放大电路可以有效地满足设计要求.     

光外差前置放大器的设计原理

在红外系统中,目标的辐射经过红外探测器之后通常只能得到微伏级电讯号。为了满足终端设备要求,必须用高增益的放大器对信号加以放大。随着放大器增益的提高,系统的噪声也增大。而放大系统内部噪声与其工作状态密切相关。若单纯追求放大器的增益而忽略降低放大系统的噪声将使输出级的动态范围被噪声填满。为了提高设备的灵敏度必须降低噪声。因此,低噪声前置放大器的设计和调试是提高系统灵敏度的重要环节,而低噪声前置放大器的理论是设计的基础。